ansys轉速剛度的案例
用table數組定義軸承剛度，剛度值隨轉速變化，定義之后如何使用這個剛度值求解轉子系統臨界轉速？
我用214單元模擬軸承求解轉子系統的臨界轉速，把剛度設置為轉速的函數，但是把命令流輸入之后ANSYS到了求解部分就自動停止，不進行計算。下面是定義table數組和求解部分的命令流，請前輩指點下錯誤出在哪里。
另外，出問題后我查過file.err里面有一個錯誤提示大意是：omegas missing。
/prep7
l0=1.3
omega1=0
omega2=4000
omega3=8000
kxx1=3.2e6
kxx2=3e6
kxx3=3.5e6
kyy1=8e6
kyy2=8.2e6
kyy3=8.6e6
cx=2e-4
cy=1e-3
*dim,kxx,table,3,1,1,omegas
kxx(1,1)=kxx1,kxx2,kxx3
kxx(1,0)=omega1,omega2,omega3
*dim,kyy,table,3,1,1,zhuansu
kxx(1,1)=kyy1,kyy2,kyy3
kxx(1,0)=omega1,omega2,omega3
et,1,185,,2
et,2,214
keyopt,2,3,1
et,3,214
keyopt,3,3,1
et,4,21
r,1
r,2,%kxx%,%kxx%,,,cx,cx
r,3,%kyy%,%kyy%,,,cy,cy
/solu
nmod=10
antype,modal
modopt,qrdamp,nmod,,,on
mxpand,nmod,,,yes
coriolis,on,,,on
*do,i,1,3
omega,,,rotation(i,1)*2*acos(-1)/60
solve
*enddo
finish
展開 高速柔性轉子臨界轉速隨支承剛度的變化規律
本案列建立某小型渦扇發動機低壓轉子的有限元分析模型，用SAMCEF／ROTOR分析軟件對不同支承剛度條件下低壓轉子的臨界轉速系統地進行計算分析，揭示壓轉子的前三階臨界轉速隨各支承剛度的變化規律，為低壓轉子的臨界轉速設計和基于支承剛度的臨界轉速調整提供了參考依據。
通過仿真分析，揭示了低壓轉子的前3階臨界轉速隨各支承剛度的變化規律，得到如下主要結論：
(1)低壓轉子的4個支承剛度均大于8×10 N／m時，低壓轉子的各階臨界轉速均不隨支承剛度的變化而變化，即不能通過調整支承剛度來調整轉子的臨界轉速；
(2)1號支承剛度在0．1×10 N／m~5×10 N／m范圍內，可以通過調整1號支承剛度來調整低壓轉子的第1階臨界轉速：
(3)2號支承剛度在0．1×10 N／m~3×10 N／m范圍內、5號支承剛度在0．1×10 N／m--~8x10’N／m范圍內、6號支承剛度在O．1×10 N／m'~8x10’N／m范圍內，可以通過調整2號、5號和／或6號支承剛度來調整低壓轉子的第2階臨界轉速；
(4)1號支承剛度在0．1×10 N／m~5×10’N／m范圍內、2號支承剛度在0．1×10 N／m--~3x10’N／m范圍內、5號支承剛度在1．5×10’N／m-~8x10’N／m范圍內、6號支承剛度在0．1×107 N／m~8×10’N／m范圍內，可以通過調整1號、2號、5號和／或6號支承剛度來調整低壓轉子的第3階臨界轉速
高速柔性轉子臨界轉速隨支承剛度的變化規律.pdf
展開 轉子動力學系列（五）：隨轉速變剛度和變阻尼的模擬 ￥9
軸的兩端為軸承支撐，軸承的動力特性隨著轉速變化見下表。求該轉子結構渦動頻率、振型、臨界轉速。
假定軸承剛度為轉速（rad/s）的非線性函數，但阻尼不隨著轉速而改變（變阻尼的方法與變剛度一樣）。
2 結果對比
采用BEAM188單元模擬轉子結構，COMBI214模擬軸承。分別用ANSYS APDL和ANSYS Workbench模擬該例子作對比，可以看出APDL和Workbench的結果是一致的。
APDL結果
Workbench結果
3 APDL模擬過程
當軸承的動力特性隨轉速變化時，必須采用COMBI214單元來模擬軸承，COMBI214單元的實常數采用表數組定義，注意定義表數組的變量名項（VAR1）需為“OMEGS”，以表明數組隨著轉速而改變。具體命令流如下：
*dim,k11,table,7,1,1,omegs
k11(1,0)=0,200,400,600,800,1000,1200 !rad/s
k11(1,1)=1.6e6,2.0e6,4.8e6,8.8e6,1.3e7,1.8e7,2.3e7 !N/m
*dim,k22,table,7,1,1,omegs
k22(1,0)=0,200,400,600,800,1000,1200 !rad/s
k22(1,1)=2e6,3e6,6e6,1.1e7,1.7e7,2.3e7,3e7 !N/m
*dim,k12,table,7,1,1,omegs
k12(1,0)=0,200,400,600,800,1000,1200 !rad/s
k12(1,1)=-2e4,-2.4e4,-6.8e4,-1.2e5,-1.9e5,-2.6e5,-3.6e5 !
展開 ansys命令流 不同轉速下固有頻率，臨界轉速，陣型，坎貝爾圖 ￥50
1. 振型
2. 坎貝爾圖
ANSYS臨界轉速計算算例
ANSYS臨界轉速計算算例
根據幾何模型建立有限元模型，轉子主體部分（盤、軸）采用SOLID45單元，支承采用彈簧—阻尼單元COMBIN14。彈簧—阻尼單元的末端約束所有自由度。為了避免軸向的剛體位移，將彈簧—阻尼單元始端的軸向自由度約束。
關于轉子動力學中臨界轉速的計算以及Campbell圖的繪制請看幫助文檔中第247和第254個例子。這兩個例子有問題的詳細描述和命令流，你對照著命令流看一下。如果有不明白的再聯系我。
ANSYS臨界轉速計算算例.doc
ANSYS Classic環境下基于BEAM188單元求臨界轉速
使用BEAM188，MASS21和COMBIN14單元建立模型：
施加邊界條件，固定軸承末端，約束軸上節點的繞軸轉動和沿軸移動自由度：
求解并畫campbell圖：
使用GET命令得到臨界轉速和對應進動方向：
ANSYS Workbench 轉子動力學：單盤轉子臨界轉速
【案例】ANSYS求解單盤轉子臨界轉速
【第一步】建立幾何模型如下圖所示；模型的建立不再贅述，為了優化網格，將模型劃分為多個bady并放入同一個part里，同時將軸承位置的柱面切分出來；
【第二步】選中connections，右鍵選擇insert—bearing；
【第三步】軸承接觸設置;選擇軸承旋轉平面—定義軸承剛度—定義軸承阻尼—選擇軸承位置—定義為柔性行為；
【第四步】定義另一個軸承；
【第五步】網格劃分；由于已經切分好，所有bady可掃略，故采用sweep method劃分網格；圓盤可通過映射面提高網格規整性；
【第六步】施加遠端位移約束；故還需限制X向平動和繞X軸轉動；
同樣方法，施加另一個遠端位移約束；
【第七步】求解選項設置；考慮阻尼;
【第八步】定義轉動角速度；
【第九步】添加坎貝爾圖；
【第十步】求解；
【第十一步】查看坎貝爾圖，可以獲取各階臨界轉速；
【第十二步】查看各階振型；
通過以上分析，完成了單盤轉子轉子動力學初步分析并獲取了轉子各階臨界轉速及其振型。
展開 轉子動力學ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉子動力學 臨界轉速 軸承
在以前的版本中在沒有軸承支撐的情況下采用三個方向的彈簧設置就行，workbench中的彈簧方便了軸承剛度的設置，在新的workbench中可以采用bearing添加，只要設置剛度即可，設置選項如下所示。主要為轉動平面Y-Z，各個方向的彈簧剛度。彈簧剛度表水平方向，豎直方向和夾角方向，如圖所示.
右側軸承的設置方法同上，結果如下圖所示，會形成一個圓環表示。
4.添加質量點
下面是質量點的添加，在第一個遠程點上添加point mass，表示齒輪，轉盤等大質量的物體，如圖所示。同時需要進行慣性矩的添加，可以在ANSYS中三維實體模型設置相應的坐標系后來測量數據，如下圖所示。
5.分析設置
支撐設置好之后進行邊界條件的添加，主要是模態分析的設置，添加12階模態.默認的分析類型表示為沒有轉動時候的模態分析結果，不同的頻率對應不同的振型.
在轉子動力學中的分析設置中需要打開克利奧效應，表示轉動慣性的概念。添加坎貝爾圖的幾個節點。需要添加相應的阻尼。在坎貝爾設置中添加兩三個節點即可，添加轉動速度如圖所示。
定義軸承的固定的位置，將第二個和第三個遠程點進行固定約束，添加遠端位移約束，釋放軸向移動，固定橫向移動。
6.結果查看
計算后可以查看結果。結果查看方法同普通的模態分析是相同的，可以得到不同模態下的振型效果，如圖所示。
在轉子動力學中添加坎貝爾圖即可查看，可以得到坎貝爾圖，如下圖所示。圖中橫坐標表示設置中添加的轉動速度，縱坐標表示頻率，中間的近似橫線線條為不同轉速下的共振頻率值。
從左下角出發的斜線表示倍頻，默認為一倍頻的直線，斜線和橫線相交的點為共振點，獲取其橫坐標的轉速，即為轉子系統避開的共振轉速，相應的在下方的表格中列出了不同階數的臨界速度，可以調整單位改為rad/s，RPM等。
展開 轉子動力學系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉子臨界轉速 ￥49
多軸轉子模型
轉子動力學系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態轉子動力學分析
轉子動力學系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉子臨界轉速
轉子動力學系列（八）：軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應用
轉子動力學系列（七）：帶支承結構的復雜轉子分析
轉子動力學系列（六）：考慮預應力的轉子動力學分析
轉子動力學系列（五）：隨轉速變剛度和變阻尼的模擬
轉子動力學系列（四）：不同軸承單元對比（COMBIN14和COMBI214）
轉子動力學系列（三）：不同建模單元對比（BEAM188與SOLID186）
轉子動力學系列（二）：不平衡響應分析
轉子動力學系列（一）：臨界轉速與坎貝爾圖
展開 如何從Ansys APDL中提取剛度矩陣與質量矩陣？ ￥69
1.引論
經常使用Ansys、Abaqus等一系列有限元分析軟件進行計算、學習的學生或工程師們都會知道在有限元分析建模與計算中剛度矩陣與質量矩陣的重要性。但是由于軟件的黑盒性質，大家往往在實際使用十分成熟的商業化軟件的過程中慢慢忽視了有限元及其衍生出的商業軟件背后的原理與方法。
這時，不管是在學習中還是在工程應用中往往都會遇到一個同樣的問題，那么就是如何將Ansys APDL運行中的產生的各種數據（例如：剛度矩陣、質量矩陣）導出成為我們熟悉的形式或文件格式，從而為我們所用，所分析。
因此我決定寫下此篇文章來幫助很多實際工作或學習中需要用到此類技能的同學、同事們，讓大家更了解Ansys APDL背后的工作原理與數據導出方式。
當然，在社區中早就有大佬回答過了這個問題，并給大家制作了相應的提取矩陣軟件，其軟件具備了簡單、便捷的操作方式，讓很多想要提取剛度矩陣與質量矩陣的同僚們受益，那么我為什么還要寫一篇這樣的文章重新提起這樣一個話題呢？這就又回到了我開頭所說的“原理與方法”，我在此更希望面對想要進一步學習了解軟件背后機理的群體，并在此基礎上保留教學的簡潔性，提供導出矩陣與轉換、列式、求解的源代碼，使其既兼顧基本原理，又可以讓大家直接上手使用，非常的便捷，也避免了很多因為優化不完全導致的運行bug。
2.有限元軟件導出剛度矩陣與質量矩陣的方法
在使用APDL進行求解時，每次在求解完成后都會在工作路徑下生成一個.full文件，而這個文件十分關鍵，其正是剛度矩陣與質量矩陣的所在之處。
展開 ANSYS模型剛度、質量矩陣快速提取小軟件—km_from_Ansys ￥88
背景
從事結構振動控制、車橋耦合振動、結構健康監測傳感器優化布置、結構動力性能分析等等一系列研究的同仁們應該都面臨過一個同樣的問題—“怎么把結構的剛度和質量矩陣建立出來？”。這對于那些數值分析高手和專家可能不是什么問題；但是對于科研剛入門的新手來說，這個難度還是相當大的。如果都靠自己寫程序來建立有限元模型，則對理論基礎、編程水平都有很高的要求，甚至程序做出來也未必能保證其正確性，是一個很讓人頭疼的問題。
對于一些簡單的被動控制裝置或簡單的動力學分析，當然也可以在有限元分析軟件中構造出裝置組成直接分析（剛度+阻尼類型），但是對于稍復雜一些的控制裝置和耦合分析等問題，會受到平臺功能上的限值，尤其是對于主動和半主動等涉及控制算法的研究來說，基本很難在有限元軟件平臺上實現分析。再加上如果需要對裝置進行參數優化，需要進行多次重復計算，難度就更大。
Ansys、ABAQUS等軟件平臺給我們提供了比較穩定有效的有限元模型建立平臺，通過借助商業軟件來建立模型，再將其中的剛度、質量矩陣導出，是非常可取的一種方法。如果能夠提取出模型的矩陣，明晰計算原理，就能夠很容易的通過自己的程序設計對計算過程進行補充、調整，來達到自己定制的計算分析目的。其實，不僅對于振動控制，比如結構靜動力分析、車橋耦合分析、結構傳感器優化配置方案設計等，都有應用需求。因此，一個能夠便捷的提取結構矩陣的方法就顯得至關重要。
技術鄰平臺已經有大佬提供了ABAQUS軟件剛度和質量矩陣的導出方法。這里補充一下在ANSYS中導出質量和剛度矩陣的方法和小軟件。
2.
展開 
ANSYS中整體、單元剛度和質量矩陣的提取
這時用編輯器打開cp.out文件，可以看到按單元寫出的質量、剛度等矩
陣
ANSYS中整體、單元剛度和質量矩陣的提取.rar
ANSYS剛度矩陣的提取與解析(python解析）
就ansys如何提取剛度矩陣、如何解讀提取的文檔以及利用Python進行解析。
在workbench中實現整個過程的參數化過程除了前幾次文章介紹的模型與網格，還應該包括材料參數的參數化定義。利用Python進行二次開發能夠實現材料參數的自由定義，比如來源于excel表格或者文檔的數據，通過Python代碼的自動讀取，參與到實際的有限元分析進程中。
結構有限元最后的求解過程總是歸結到求解一個大型矩陣方程Ax=b，對于一些情況還需要考慮質量矩陣M和阻尼矩陣C。有限元程序在組裝完所有單元的剛度矩陣后，考慮模型所施加的約束和載荷，最終將剛度矩陣進行一些處理，例如乘大數法，變成Ax=b的形式，其中A是剛度矩陣，b是節點載荷，x為待求的節點位移，A和b全為已知量。
基本上各類有限元軟件均能夠提取模型的剛度矩陣，此次針對剛度矩陣的提取與解析做一個例子，采用的軟件是ANSYS經典。
在ANSYS中建立一個簡單的模型，劃分網格后共12個節點，定義材料參數，施加約束和載荷后求解。有限元模型如下所示。
待求解結束后，會在工作目錄下生成一個后綴為full的文件，之后即可進行剛度矩陣的提取。
通過主菜單，如下所示。
選擇Matrix后，彈出如下所示的界面。
其中，File to be read需要指定工作目錄下生成的full文件，Name of file to write為所導出剛度矩陣的文件名稱；Output matrix file format表示文件格式，還有Binary，生成的是文檔文件，選擇Ascii即可；Matrix to write表示輸出的是剛度矩陣/質量矩陣還是阻尼矩陣；RHS選項表示是否同時輸出右端項，也即是Ax=b中的b。
打開生成的剛度矩陣文檔，如下所示。
展開 基于 MATLAB 的 ANSYS Harwell-Boeing 格式稀疏矩陣提取工具 —— 剛度矩陣與質量矩陣 ￥30
在有限元分析中，ANSYS 可以導出大規模稀疏矩陣（如剛度矩陣、質量矩陣），通常使用 Harwell-Boeing (HB) CCS 格式。這些矩陣對后續二次開發、動力學分析或自定義求解器非常重要，但由于其稀疏和壓縮存儲形式，直接在 MATLAB 中讀取和使用并不方便。
本文提供了 兩個 MATLAB 函數，可直接從 ANSYS 導出的 HB 矩陣文件中讀取并重構成 MATLAB 稀疏矩陣：
1.剛度矩陣提取函數
輸入：ANSYS 導出的剛度矩陣 HB 文件（stiff.txt）
輸出：MATLAB 稀疏矩陣 K，可直接用于動力學計算或驗證
支持自動對稱化，保證數值正確
2.質量矩陣提取函數
輸入：ANSYS 導出的質量矩陣 HB 文件（mass.txt）
輸出：MATLAB 稀疏矩陣 M
使用與剛度矩陣同樣的解析邏輯，無需額外修改
案例說明：
本文以高速鐵路接觸網結構為例，展示了如何將 ANSYS 中導出的稀疏剛度矩陣和質量矩陣，在 MATLAB 中完整展開，并進行后續動力學分析準備。
通過該方法，可以將大規模有限元矩陣快速轉化為 MATLAB 可操作形式，為自定義振動分析、模態分析及其他科研或工程應用提供基礎。
優勢與應用：
支持大規模稀疏矩陣解析
自動對稱化，保證數值精度
適用于剛度矩陣、質量矩陣、其他 HB 格式矩陣
可作為動力學求解器或后處理工具的基礎模塊
使用方法：
1.使用以下代碼對ansys中生成的質量及剛度矩陣進行提取，file,5,full（5為工作目錄下full文件的文件名，例如：filename.full）。
展開 提取ANSYS中的剛度矩陣和質量矩陣到MATLAB中進行二次開發 ￥88
最近在考慮自己編寫的程序和商用軟件的驗證問題，有限元結構分析中最關鍵的一環就是剛度矩陣的獲得，如果涉及到模態分析，還有質量矩陣。考慮到商業軟件的成熟性，可以用ANSYS生成的剛度矩陣做參照來看自己編寫的程序是否正確，因此如何提取ANSYS中結構的剛度矩陣，并進行隨后的驗證或者二次開發是一個問題。
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1796144
受上述帖子的啟發，使用MATLAB提取ANSYS中的剛度和質量矩陣，并進行模態分析驗證提取的矩陣的正確性。
首先，在ANSYS中使用HBMAT命令方法提取整體矩陣。
命令：HBMAT,fname,ext,--,form,matrx,rhs
其中：
Fname---輸出矩陣的路徑和文件名，缺省為當前工作路徑和當前工作文件名。
ext---輸出矩陣文件的擴展名，缺省為.matrix。
form---定義輸出矩陣文件的格式，其值可取：
=ASCII：ASCII碼格式；
=BIN：二進制格式。
matrix---定義輸出矩陣的類型，其值可取：
=STIFF：輸出剛度矩陣。可用于寫入了.FULL文件的任何類型的分析。
=MASS：輸出質量矩陣。可用于特征值屈曲、子結構分析、模態分析。
=DAMP：輸出阻尼矩陣。僅用于有阻尼的模態分析。
rhs---右邊項輸出控制（右邊項指用矩陣所表示方程的等號右端矢量，這里可為節點荷載向量），如rhs=YES則輸出，如rhs=NO則不輸出。
模態分析時，因僅LANB和QR法可生成完整的質量矩陣，因此也僅采用這兩種方法時才可使用HBMAT命令得到質量矩陣文件。
展開 